Question

【题目】现有的肝硬化、肝癌多从乙肝发展而来，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。现在乙型肝炎疫苗的研制已经到了基因工程疫苗阶段。

图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，将乙肝病毒表面蛋白(HBsAg)基因片段导入大肠杆菌，让重组后的大肠杆菌在培养过程中产生HBsAg。其中选用的质粒lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。

【1】下列①～④表示基因工程疫苗研制的步骤，其中步骤①是___________；①-④步骤的正确排序是________________。

① ？ ②重组DNA分子导入大肠杆菌

③获取HBsAg基因 ④HBsAg基因与运载体的连接

【2】据图可知获取HBsAg基因选用的限制酶方案是 。

A.EcoRV和BamHIB.只用EcoRVC.只用EcoRID.只用BamHI

【3】图中所示抗原蛋白HBsAg和相应抗体的基因表达过程中，不同的是 。

A.基因所来源的物种B.转录出的mRNA碱基序列

C.氨基酸对应遗传密码子表D.翻译出的氨基酸序列

【4】为了获得产生HBsAg的大肠杆菌，培养一段时间挑选出_____（蓝色/白色）的菌落进一步培养，分子HBsAg属于免疫反应中的_____________。

【5】接种基因工程疫苗比接种灭活获减毒的病毒疫苗更安全，试从疫苗的结构特点解释原因：___________________________________________________。

Answer 1

【答案】

【1】 筛选含HBsAg基因的大肠杆菌 ③④②①

【2】D

【3】ABD

【4】 白色 抗原

【5】该疫苗不具有遗传物质，不会出现病毒增殖和感染

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：

①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；

②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；

③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【1】基因工程疫苗研制的步骤中，首先应获取目的基因，然后将其与运载体的连接，接着将重组DNA分子导入大肠杆菌，最后对目的基因进行检测和鉴定，即筛选含HBsAg基因的大肠杆菌，因此步骤是③④②①。

【2】过程①是基因表达载体的构建，此过程中需要使用限制酶切割目的基因和质粒，选用的限制酶应该能够同时切割目的基因和质粒，并且不会破坏目的基因和质粒的重要结构，结合示意图，选择的限制酶是D。

【3】基因表达包含了转录和翻译，抗原蛋白HBsAg和抗体属于两种不同的蛋白质，由不同的基因型转录，故基因所来源的物种、转录出的mRNA碱基序列、翻译出的氨基酸序列都不同，但所有生物共用一套密码子表，所以密码子相同，故选ABD。

【4】由题干知：质粒lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色，故为了获得产生HBsAg的大肠杆菌，培养一段时间挑选出白色的菌落进一步培养，分子HBsAg属于免疫反应中的抗原。

【5】由于该疫苗不具有遗传物质，不会出现病毒增殖和感染，而在灭活核酸的时候可能有些乙肝病毒还具有活性，会导致乙肝病毒在接种者体内繁殖患病，故接种基因工程疫苗比接种灭活获减毒的病毒疫苗更安全。

本题有一些难度，主要考察学生对于遗传密码特点的理解应用，对于抗原本质的认识，难点在于对一种限制酶切割后再连接所出现情况的推理，这需要能够彻底理解限制酶切割后产生末端的特点，对于知识的应用方面加深了，很好的考察了学生理解能力和思维能力。